JP3169172B2 - 高圧粉砕式厨芥処理システム - Google Patents
高圧粉砕式厨芥処理システムInfo
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- JP3169172B2 JP3169172B2 JP30680796A JP30680796A JP3169172B2 JP 3169172 B2 JP3169172 B2 JP 3169172B2 JP 30680796 A JP30680796 A JP 30680796A JP 30680796 A JP30680796 A JP 30680796A JP 3169172 B2 JP3169172 B2 JP 3169172B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高圧粉砕式厨芥処理シス
テムに関し、とくに細胞性成分を含む厨芥や雑芥をメタ
ン発酵法で生物学的に処理するシステムに関する。
テムに関し、とくに細胞性成分を含む厨芥や雑芥をメタ
ン発酵法で生物学的に処理するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、飲食店等の厨房設備から排出され
る厨芥や雑芥は、焼却又は埋立により処分されている。
しかし厨芥は容量の約95％が有機性の廃棄物（以下、細
胞性廃棄物という。）であり、雑芥は容量の約20〜30％
が細胞性廃棄物である。細胞性廃棄物は含水率が約80％
と高いため、焼却処分時のエネルギー損失が大きい。ま
た腐敗・変質し易いため埋立処分場の安定化が悪く、最
近では処分場の確保が難しい問題もある。
る厨芥や雑芥は、焼却又は埋立により処分されている。
しかし厨芥は容量の約95％が有機性の廃棄物（以下、細
胞性廃棄物という。）であり、雑芥は容量の約20〜30％
が細胞性廃棄物である。細胞性廃棄物は含水率が約80％
と高いため、焼却処分時のエネルギー損失が大きい。ま
た腐敗・変質し易いため埋立処分場の安定化が悪く、最
近では処分場の確保が難しい問題もある。
【０００３】焼却や埋立に替わる細胞性廃棄物の処理技
術として、エネルギー回収型のメタン発酵処理が研究さ
れている。例えば工業技術院の大型プロジェクト「スタ
ーダスト'80」では、厨芥や雑芥（以下、纏めて厨芥と
いう。）を高粉砕度の粉砕機で粉砕したのち水を加えて
スラリー状とし、先ず一次分解槽で有機酸にまで分解
し、次いで発酵槽で中温菌によりガス化する二相式メタ
ン発酵処理を行っている。中温菌とは中温度（36〜38
℃）で活性を示すメタン発酵細菌である。しかし二相式
処理は、大型の反応槽を必要とする点、処理後に残る固
形物の量が多い点などの問題点がある。
術として、エネルギー回収型のメタン発酵処理が研究さ
れている。例えば工業技術院の大型プロジェクト「スタ
ーダスト'80」では、厨芥や雑芥（以下、纏めて厨芥と
いう。）を高粉砕度の粉砕機で粉砕したのち水を加えて
スラリー状とし、先ず一次分解槽で有機酸にまで分解
し、次いで発酵槽で中温菌によりガス化する二相式メタ
ン発酵処理を行っている。中温菌とは中温度（36〜38
℃）で活性を示すメタン発酵細菌である。しかし二相式
処理は、大型の反応槽を必要とする点、処理後に残る固
形物の量が多い点などの問題点がある。
【０００４】本発明者は、二槽式処理の問題点解決のた
め、比較的高い温度（50〜60℃）で活性を示し且つ最大
活性が中温菌の２〜３倍である高温菌に注目し、高温菌
による廃水の高温処理方法を特公平6-094037号公報に開
示し、高温菌利用の一相式厨芥処理方法を特開平7-0804
35号公報に開示した。また高温菌の利用により厨房設備
から出る生ごみを自足的に処理する生ごみ嫌気処理装置
を開発し、特願平8-082928号に開示した。図３は、同生
ごみ嫌気処理装置の一例を示す。同図の処理装置は、生
ごみ1aを粒状体に切断の上スラリーにする粗粉砕部20と
相対移動する一対の無気孔砥石の対向面間で前記粒状体
を擦り潰す微粉砕部30とを有する粉砕機2a、その粉砕機
2aからのスラリー7の取入口4aと消化液８の流出口4bと
加熱器５とを有し且つ内部に嫌気性微生物を保有する嫌
気処理槽４、及びその処理槽４内の上部空間と加熱器５
とに連通するガスホルダー６を備え、処理槽４内での微
生物によるスラリー分解処理時に生ずる可燃性ガス6aを
ガスホルダー６を介して加熱器５に導き燃焼させること
により処理槽４を50〜60℃に加熱しつつスラリー分解処
理後の消化液８を流出口4bから流出させてなるものであ
る。
め、比較的高い温度（50〜60℃）で活性を示し且つ最大
活性が中温菌の２〜３倍である高温菌に注目し、高温菌
による廃水の高温処理方法を特公平6-094037号公報に開
示し、高温菌利用の一相式厨芥処理方法を特開平7-0804
35号公報に開示した。また高温菌の利用により厨房設備
から出る生ごみを自足的に処理する生ごみ嫌気処理装置
を開発し、特願平8-082928号に開示した。図３は、同生
ごみ嫌気処理装置の一例を示す。同図の処理装置は、生
ごみ1aを粒状体に切断の上スラリーにする粗粉砕部20と
相対移動する一対の無気孔砥石の対向面間で前記粒状体
を擦り潰す微粉砕部30とを有する粉砕機2a、その粉砕機
2aからのスラリー7の取入口4aと消化液８の流出口4bと
加熱器５とを有し且つ内部に嫌気性微生物を保有する嫌
気処理槽４、及びその処理槽４内の上部空間と加熱器５
とに連通するガスホルダー６を備え、処理槽４内での微
生物によるスラリー分解処理時に生ずる可燃性ガス6aを
ガスホルダー６を介して加熱器５に導き燃焼させること
により処理槽４を50〜60℃に加熱しつつスラリー分解処
理後の消化液８を流出口4bから流出させてなるものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし図３の生ごみ嫌
気処理装置は、例えばスプーンやフォーク、ビニール成
形体等の粉砕困難な物が厨芥に混入していると、粉砕機
2aが停止して処理が中断する問題点がある。即ち、粉砕
困難な物の取り除き作業等に人手の介入が不可欠であ
り、連続的な処理や処理の自動化が難しい。また、厨芥
中の紙、繊維、プラスチック等の細胞性廃棄物以外のも
の（以下、非細胞性廃棄物という。）が粉砕機2aを通過
して処理槽４に送られることがあり、非細胞性廃棄物の
量が多くなると生物学的処理の安定な維持が困難になる
問題点もある。
気処理装置は、例えばスプーンやフォーク、ビニール成
形体等の粉砕困難な物が厨芥に混入していると、粉砕機
2aが停止して処理が中断する問題点がある。即ち、粉砕
困難な物の取り除き作業等に人手の介入が不可欠であ
り、連続的な処理や処理の自動化が難しい。また、厨芥
中の紙、繊維、プラスチック等の細胞性廃棄物以外のも
の（以下、非細胞性廃棄物という。）が粉砕機2aを通過
して処理槽４に送られることがあり、非細胞性廃棄物の
量が多くなると生物学的処理の安定な維持が困難になる
問題点もある。
【０００６】本発明者は最近の生ごみの高圧処理技術に
注目した。厨芥を高圧で処理すれば、その中の細胞性廃
棄物のみを液状に粉砕することができ、液状にならない
非細胞性廃棄物との分別が可能である。他方、生ごみ高
圧処理で生ずる液状廃棄物は固形物の粒径が大きく高濃
度であるため、従来はその液状廃棄物を脱水処理、焼却
処理で処分することが多く、メタン発酵法で生物学的に
処理する具体的技術は開発されていなかった。
注目した。厨芥を高圧で処理すれば、その中の細胞性廃
棄物のみを液状に粉砕することができ、液状にならない
非細胞性廃棄物との分別が可能である。他方、生ごみ高
圧処理で生ずる液状廃棄物は固形物の粒径が大きく高濃
度であるため、従来はその液状廃棄物を脱水処理、焼却
処理で処分することが多く、メタン発酵法で生物学的に
処理する具体的技術は開発されていなかった。
【０００７】そこで本発明の目的は、連続的な嫌気処理
が安定的に維持できる高圧粉砕式厨芥処理システムを提
供するにある。
が安定的に維持できる高圧粉砕式厨芥処理システムを提
供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１及び図２を参照する
に、本発明の高圧粉砕式厨芥処理システムは、長さ方向
中間部位に液出口47を穿ち該液出口47の片側及び反対側
に取入口42及び払出口43を穿った筒体41、前記片側から
筒体41へ嵌入し取入口42を開閉するように移動する封止
リング44b付き第１ピストン44、前記反対側から筒体内
壁との間に0.4乃至0.7mmの微小間隙46を保ちつつ筒体41
へ嵌入し払出口43を開閉するように移動する封止リング
45b付き第２ピストン45、第１ピストン44及び第２ピス
トン45に対する加圧手段44a、45a、液出口47に連通する
微粉砕機２、並びに微粉砕機２の出口に連通する嫌気処
理槽４を備え、取入口42を跨いで離隔した両ピストン4
4、45の間に非細胞性廃棄物が混入することのある厨芥
１を取入口42から投入し、取入口42と液出口47との間の
部位で両ピストン44、45により厨芥１に高圧を印加して
細胞性成分を粉砕ペーストとし且つ該粉砕ペーストを微
小間隙46及び液出口47を介して微粉砕機２へ押し出し、
微粉砕機２により粉砕ペースト中の固形物を嫌気処理に
適する大きさに微細化して処理槽４へ送出し、粉砕ペー
スト送出後に第２ピストン45を後退させて厨芥１の残滓
及び非細胞性廃棄物を払出口43へ送出してなるものであ
る。
に、本発明の高圧粉砕式厨芥処理システムは、長さ方向
中間部位に液出口47を穿ち該液出口47の片側及び反対側
に取入口42及び払出口43を穿った筒体41、前記片側から
筒体41へ嵌入し取入口42を開閉するように移動する封止
リング44b付き第１ピストン44、前記反対側から筒体内
壁との間に0.4乃至0.7mmの微小間隙46を保ちつつ筒体41
へ嵌入し払出口43を開閉するように移動する封止リング
45b付き第２ピストン45、第１ピストン44及び第２ピス
トン45に対する加圧手段44a、45a、液出口47に連通する
微粉砕機２、並びに微粉砕機２の出口に連通する嫌気処
理槽４を備え、取入口42を跨いで離隔した両ピストン4
4、45の間に非細胞性廃棄物が混入することのある厨芥
１を取入口42から投入し、取入口42と液出口47との間の
部位で両ピストン44、45により厨芥１に高圧を印加して
細胞性成分を粉砕ペーストとし且つ該粉砕ペーストを微
小間隙46及び液出口47を介して微粉砕機２へ押し出し、
微粉砕機２により粉砕ペースト中の固形物を嫌気処理に
適する大きさに微細化して処理槽４へ送出し、粉砕ペー
スト送出後に第２ピストン45を後退させて厨芥１の残滓
及び非細胞性廃棄物を払出口43へ送出してなるものであ
る。
【０００９】好ましくは、微粉砕機２を、相対移動する
一対の無気孔砥石の対向面間で前記粉砕ペーストを擦り
潰す石臼式粉砕機２とする。更に好ましくは、処理槽４
に加熱器５と該処理槽４及び加熱器５に連通するガスホ
ルダー６とを設け、処理槽４内での嫌気性微生物による
分解処理時に生ずる可燃性ガスをガスホルダー６を介し
て加熱器５に導き燃焼させることにより処理槽４を50〜
60℃に加熱する。
一対の無気孔砥石の対向面間で前記粉砕ペーストを擦り
潰す石臼式粉砕機２とする。更に好ましくは、処理槽４
に加熱器５と該処理槽４及び加熱器５に連通するガスホ
ルダー６とを設け、処理槽４内での嫌気性微生物による
分解処理時に生ずる可燃性ガスをガスホルダー６を介し
て加熱器５に導き燃焼させることにより処理槽４を50〜
60℃に加熱する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１及び図２の高圧処理機40は、
ホッパー42aに蓄えた厨芥１をスクリューカッターで所
定大きさに砕いた後、取入口42から筒体41内の第１ピス
トン44と第２ピストン45との間に上述したように投入す
る。投入したのち両ピストン44、45は移動し、取入口42
と液出口47との間の部位で厨芥１に高圧を印加し、その
細胞性成分を粉砕ペーストとする。液状化した粉砕ペー
ストは、筒体41と第２シリンダー45との間の微小間隙46
を介して、高圧である筒体41内部から大気圧の液出口47
へ押し出され、処理槽４へ搬送される。微小間隙46の通
過時の圧力差により粉砕ペースト中の細胞の膜組織が破
壊されるので、液出口47からの送出時には細胞性有機固
形物からなるペーストとなる。
ホッパー42aに蓄えた厨芥１をスクリューカッターで所
定大きさに砕いた後、取入口42から筒体41内の第１ピス
トン44と第２ピストン45との間に上述したように投入す
る。投入したのち両ピストン44、45は移動し、取入口42
と液出口47との間の部位で厨芥１に高圧を印加し、その
細胞性成分を粉砕ペーストとする。液状化した粉砕ペー
ストは、筒体41と第２シリンダー45との間の微小間隙46
を介して、高圧である筒体41内部から大気圧の液出口47
へ押し出され、処理槽４へ搬送される。微小間隙46の通
過時の圧力差により粉砕ペースト中の細胞の膜組織が破
壊されるので、液出口47からの送出時には細胞性有機固
形物からなるペーストとなる。
【００１１】本発明者は、高圧処理機40の微小間隙46の
調節と加圧手段44a、45aによるピストン44、45の圧力調
節とにより、微小間隙46における平均差圧が調整可能で
あり、液出口47におけるペースト中の固形物の粒径が調
整可能であることを実験的に確認した。表１は、加圧手
段44a、45aとして馬力4Pの油圧ポンプを用いたときに微
小間隙46の調整に伴う平均差圧の変化の一例を示す。即
ち、平均差圧の調整により、嫌気処理槽４へ送出する粉
砕ペースト中の固形物の粒径を図３における粉砕機2aに
よる微粉砕と同程度とすることができる。
調節と加圧手段44a、45aによるピストン44、45の圧力調
節とにより、微小間隙46における平均差圧が調整可能で
あり、液出口47におけるペースト中の固形物の粒径が調
整可能であることを実験的に確認した。表１は、加圧手
段44a、45aとして馬力4Pの油圧ポンプを用いたときに微
小間隙46の調整に伴う平均差圧の変化の一例を示す。即
ち、平均差圧の調整により、嫌気処理槽４へ送出する粉
砕ペースト中の固形物の粒径を図３における粉砕機2aに
よる微粉砕と同程度とすることができる。
【００１２】
【表１】 微小間隙（mm） 0.7 0.6 0.5 0.4 平均差圧（kg/cm2） 150 165 180 200 処理量（kg/hr） 220 180 150 130
【００１３】筒体41の微小間隙46を通過するのは液状化
した細胞性廃棄物のみであり、非細胞性廃棄物は液出口
47から出力されない。従って非細胞性廃棄物が処理槽４
に混入して生物学的処理を妨げるおそれがなく、嫌気処
理を短時間で効率的に行うことができる。また図３の生
ごみ嫌気処理装置では粉砕困難な物が連続処理の障害と
なっていたが、本発明では粉砕困難な物も厨芥１の残滓
と共に払出口43へ送出されるので、厨芥１の連続的処理
が可能である。更に、上記加圧により厨芥１中の非細胞
性廃棄物が圧縮固化されて大幅に減容化できるので、圧
縮後の取り扱い及び処分の容易化が図れる。
した細胞性廃棄物のみであり、非細胞性廃棄物は液出口
47から出力されない。従って非細胞性廃棄物が処理槽４
に混入して生物学的処理を妨げるおそれがなく、嫌気処
理を短時間で効率的に行うことができる。また図３の生
ごみ嫌気処理装置では粉砕困難な物が連続処理の障害と
なっていたが、本発明では粉砕困難な物も厨芥１の残滓
と共に払出口43へ送出されるので、厨芥１の連続的処理
が可能である。更に、上記加圧により厨芥１中の非細胞
性廃棄物が圧縮固化されて大幅に減容化できるので、圧
縮後の取り扱い及び処分の容易化が図れる。
【００１４】［実験例１］職員300人を有する研究施設
の食堂から排出される厨芥１を、図１に示す処理システ
ムで処理する実験を行った。厨芥１の量は１日平均重量
20kg、容量40リットルであった。厨芥１を図２の高圧処理機
40へ投入し、液出口47から送出された粉砕ペーストを石
臼式粉砕機２を通して再度粉砕した。石臼式粉砕機２の
出力を一旦スラリー調整槽３に蓄えて同重量の希釈水で
希釈し、希釈したスラリーを槽内滞留時間が６日となる
ように嫌気処理槽４に連続供給した。希釈スラリーのSS
及びVSSは共に50,000mg/リットルであり、非細胞性廃棄物の
混入がないことを確認した。嫌気処理槽４には、図６に
示すような中空筒状のガラス繊維布製周壁37を合成樹脂
製のらせん状枠体38で補強したガラス繊維製担体35の複
数個を中空部が鉛直となる如く積み重ねて設け、高温菌
をそれらのガラス繊維製担体35に担持させ、処理槽４を
50〜60℃に維持した。
の食堂から排出される厨芥１を、図１に示す処理システ
ムで処理する実験を行った。厨芥１の量は１日平均重量
20kg、容量40リットルであった。厨芥１を図２の高圧処理機
40へ投入し、液出口47から送出された粉砕ペーストを石
臼式粉砕機２を通して再度粉砕した。石臼式粉砕機２の
出力を一旦スラリー調整槽３に蓄えて同重量の希釈水で
希釈し、希釈したスラリーを槽内滞留時間が６日となる
ように嫌気処理槽４に連続供給した。希釈スラリーのSS
及びVSSは共に50,000mg/リットルであり、非細胞性廃棄物の
混入がないことを確認した。嫌気処理槽４には、図６に
示すような中空筒状のガラス繊維布製周壁37を合成樹脂
製のらせん状枠体38で補強したガラス繊維製担体35の複
数個を中空部が鉛直となる如く積み重ねて設け、高温菌
をそれらのガラス繊維製担体35に担持させ、処理槽４を
50〜60℃に維持した。
【００１５】嫌気処理槽４から出力される消化液８のBO
D及びCODを１年間通して計測した結果、本発明の処理シ
ステムにより90％以上のBOD除去率、80％以上のCOD除去
率を１年を通して安定的に維持できることが確認でき
た。なお本実験では高圧処理機40と石臼式粉砕機２とに
よる２段式粉砕を行ったが、上述のように高圧処理機40
の微小間隙46と両ピストン44、45の加圧強さとの調節に
より粉砕ペースト中の固形物の微細化が図れるので、石
臼式粉砕機２を省略して高圧処理機40のみの１段式粉砕
とすることができる。
D及びCODを１年間通して計測した結果、本発明の処理シ
ステムにより90％以上のBOD除去率、80％以上のCOD除去
率を１年を通して安定的に維持できることが確認でき
た。なお本実験では高圧処理機40と石臼式粉砕機２とに
よる２段式粉砕を行ったが、上述のように高圧処理機40
の微小間隙46と両ピストン44、45の加圧強さとの調節に
より粉砕ペースト中の固形物の微細化が図れるので、石
臼式粉砕機２を省略して高圧処理機40のみの１段式粉砕
とすることができる。
【００１６】また本実験では高温菌を用いたメタン発酵
処理を行ったが、本発明の嫌気処理槽４におけるメタン
発酵処理は任意の方式で行うことが可能であり、嫌気性
細菌の種類、消化温度、消化日数、消化槽の形式などに
特に制限はない。また必要に応じて、液出口47から送出
される粉砕ペーストに超音波処理、オゾン処理、熱処
理、薬品処理その他の付加的処理を施してもよい。
処理を行ったが、本発明の嫌気処理槽４におけるメタン
発酵処理は任意の方式で行うことが可能であり、嫌気性
細菌の種類、消化温度、消化日数、消化槽の形式などに
特に制限はない。また必要に応じて、液出口47から送出
される粉砕ペーストに超音波処理、オゾン処理、熱処
理、薬品処理その他の付加的処理を施してもよい。
【００１７】こうして本発明の目的である「連続的な嫌
気処理が安定的に維持できる高圧粉砕式厨芥処理システ
ム」の提供が達成できる。
気処理が安定的に維持できる高圧粉砕式厨芥処理システ
ム」の提供が達成できる。
【００１８】好ましくは、図１に示すように処理槽４内
での分解処理時に生ずる可燃性ガスをガスホルダー６に
蓄え、例えばそのガスを熱源とする発電手段（図示せ
ず）を設け、高圧処理機40の加圧手段44a、45a、石臼式
粉砕機２、各種ポンプ、及び処理槽４の加熱器５を電気
ヒータとした場合の電力を供給することにより、自足的
な厨芥処理システムとすることができる。また本発明で
は、処理槽４からの汚泥をすべて高圧処理機40の取入口
42へ返送して外部へ汚泥を出さないようにできるので、
汚泥処理のための外部エネルギー消費を不要とし、この
面でも自足的とすることができる。
での分解処理時に生ずる可燃性ガスをガスホルダー６に
蓄え、例えばそのガスを熱源とする発電手段（図示せ
ず）を設け、高圧処理機40の加圧手段44a、45a、石臼式
粉砕機２、各種ポンプ、及び処理槽４の加熱器５を電気
ヒータとした場合の電力を供給することにより、自足的
な厨芥処理システムとすることができる。また本発明で
は、処理槽４からの汚泥をすべて高圧処理機40の取入口
42へ返送して外部へ汚泥を出さないようにできるので、
汚泥処理のための外部エネルギー消費を不要とし、この
面でも自足的とすることができる。
【００１９】
【実施例】図１の実施例においても、図３に示すよう
に、処理槽４の消化液８の吐出口に連通させて曝気槽14
を設け、曝気槽14において消化液８を曝気処理したのち
処理水12として流出させることができる。処理水12の一
部を高圧処理機40又はスラリー調整槽３の希釈水として
利用すれば、上水の消費をなくし、本発明の処理システ
ムを水の面でも自足的とすることができる。
に、処理槽４の消化液８の吐出口に連通させて曝気槽14
を設け、曝気槽14において消化液８を曝気処理したのち
処理水12として流出させることができる。処理水12の一
部を高圧処理機40又はスラリー調整槽３の希釈水として
利用すれば、上水の消費をなくし、本発明の処理システ
ムを水の面でも自足的とすることができる。
【００２０】図４(Ａ)は、濾過膜33を曝気槽14に直接浸
漬した浸漬型膜分離活性汚泥法利用の実施例を示す。空
気ブロワ15aにより駆動される曝気装置15だけが設けら
れた図４(Ｂ)の従来の曝気槽14では、汚泥のバルキング
や汚泥における糸状菌の発生等の性状変化により、被処
理物と空気との接触及び処理効果が左右され、維持管理
が難しくなる問題があった。また従来の曝気槽14では、
その後段に沈澱槽17を設けて汚泥を分離する必要があっ
た。濾過膜33を浸漬膜として曝気槽14内に配置すると、
槽内の固形分が濾過膜33上に集って固液分離が行われ、
汚泥の性状に関係なく良好な処理を継続することができ
る。好ましくは濾過膜33を垂直に配置し、曝気に伴う液
体の流れを膜面と平行にして濾過膜33の閉塞を抑制する
と共に、膜面と直角なクロスフロー流によって濾過を行
う。更に好ましくは、濾過膜33として多孔質有機系で孔
径0.4μmの精密濾過膜を用いる。浸漬型膜分離活性汚泥
法は、上記のバルキング等の汚泥性状による影響を受け
ない利点を有するほか、高い汚泥濃度（MLSS10,000mg/リ
ットル以上）で運転できるので高負荷運転や負荷変動への
対応が可能となり、硝化細菌のような増殖速度の遅い微
生物の高濃度保持を可能とし、汚泥の自己酸化による減
量化が期待できる。更に処理設備の小形化及び沈砂池の
不要化が可能となり、曝気槽14を従来の1/5程度にし、
厨芥処理システムの装置全体を従来の1/2〜1/3程度の大
きさにすることも期待される。
漬した浸漬型膜分離活性汚泥法利用の実施例を示す。空
気ブロワ15aにより駆動される曝気装置15だけが設けら
れた図４(Ｂ)の従来の曝気槽14では、汚泥のバルキング
や汚泥における糸状菌の発生等の性状変化により、被処
理物と空気との接触及び処理効果が左右され、維持管理
が難しくなる問題があった。また従来の曝気槽14では、
その後段に沈澱槽17を設けて汚泥を分離する必要があっ
た。濾過膜33を浸漬膜として曝気槽14内に配置すると、
槽内の固形分が濾過膜33上に集って固液分離が行われ、
汚泥の性状に関係なく良好な処理を継続することができ
る。好ましくは濾過膜33を垂直に配置し、曝気に伴う液
体の流れを膜面と平行にして濾過膜33の閉塞を抑制する
と共に、膜面と直角なクロスフロー流によって濾過を行
う。更に好ましくは、濾過膜33として多孔質有機系で孔
径0.4μmの精密濾過膜を用いる。浸漬型膜分離活性汚泥
法は、上記のバルキング等の汚泥性状による影響を受け
ない利点を有するほか、高い汚泥濃度（MLSS10,000mg/リ
ットル以上）で運転できるので高負荷運転や負荷変動への
対応が可能となり、硝化細菌のような増殖速度の遅い微
生物の高濃度保持を可能とし、汚泥の自己酸化による減
量化が期待できる。更に処理設備の小形化及び沈砂池の
不要化が可能となり、曝気槽14を従来の1/5程度にし、
厨芥処理システムの装置全体を従来の1/2〜1/3程度の大
きさにすることも期待される。
【００２１】図５は、複数の厨房設備等に対して１つの
高圧処理機40を設けた場合に、各厨房設備等の厨芥を高
圧処理機40の取入口42へ自動投入する運搬カート25の一
例を示す。運搬カート25は所定位置に配置され正立姿勢
で厨芥１を受入れ、手動又は自動により取入口42に対向
する投入位置へ移動させる。投入位置において、自動式
反転手段26により運搬カート25を案内レール27に沿って
押上げながら正立姿勢から反転させ、その中の厨芥１を
取入口42へ投入させる。投入後は、運搬カート25を案内
レール27に沿って後退させながら正立姿勢に復帰させ
る。さらに処理槽４からの消化液８又は曝気槽14からの
処理水12をノズル等の洗浄手段28によって反転中の運搬
カート25内へ噴射して自動洗浄し、洗浄後の水をも取入
口42へ落下させる。こうして厨芥の液汁の運搬カート25
への付着による悪臭を防止し、運搬カート25を洗浄する
ための人手間を省き、更に消化液８又は処理水12の使用
によって上水の使用を省き、自動洗浄後の水を高圧処理
機40経由で処理槽４へ戻し再浄化する。また洗浄手段28
の前段に、ガスホルダー６内のガスを燃料とする温水器
（図示せず）を設け、その温水器からの温水で運搬カー
ト25を効果的に洗浄することもできる。
高圧処理機40を設けた場合に、各厨房設備等の厨芥を高
圧処理機40の取入口42へ自動投入する運搬カート25の一
例を示す。運搬カート25は所定位置に配置され正立姿勢
で厨芥１を受入れ、手動又は自動により取入口42に対向
する投入位置へ移動させる。投入位置において、自動式
反転手段26により運搬カート25を案内レール27に沿って
押上げながら正立姿勢から反転させ、その中の厨芥１を
取入口42へ投入させる。投入後は、運搬カート25を案内
レール27に沿って後退させながら正立姿勢に復帰させ
る。さらに処理槽４からの消化液８又は曝気槽14からの
処理水12をノズル等の洗浄手段28によって反転中の運搬
カート25内へ噴射して自動洗浄し、洗浄後の水をも取入
口42へ落下させる。こうして厨芥の液汁の運搬カート25
への付着による悪臭を防止し、運搬カート25を洗浄する
ための人手間を省き、更に消化液８又は処理水12の使用
によって上水の使用を省き、自動洗浄後の水を高圧処理
機40経由で処理槽４へ戻し再浄化する。また洗浄手段28
の前段に、ガスホルダー６内のガスを燃料とする温水器
（図示せず）を設け、その温水器からの温水で運搬カー
ト25を効果的に洗浄することもできる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の高圧粉砕式
厨芥処理システムは、液出口付き筒体内へ微小間隙で嵌
入させたピストンにより厨芥に高圧を印加して細胞性成
分を粉砕ペーストとし、該粉砕ペーストを微小間隙を介
して筒体外の嫌気処理槽へ送出してメタン発酵法で処理
し、粉砕ペースト送出後に厨芥の残滓を取り出すので、
次の顕著な効果を奏する。
厨芥処理システムは、液出口付き筒体内へ微小間隙で嵌
入させたピストンにより厨芥に高圧を印加して細胞性成
分を粉砕ペーストとし、該粉砕ペーストを微小間隙を介
して筒体外の嫌気処理槽へ送出してメタン発酵法で処理
し、粉砕ペースト送出後に厨芥の残滓を取り出すので、
次の顕著な効果を奏する。
【００２３】（イ）嫌気処理槽への非細胞性廃棄物の混
入が防止できるので、嫌気処理での消化速度の向上と消
化率の改善が図れる。 （ロ）厨芥処理における人手の介入が省略でき、厨芥処
理の自動化への寄与が期待できる。 （ハ）嵩張る非細胞性廃棄物も大幅に減容できるので、
厨芥処理システム全体として労力の軽減が図れる。 （ニ）嫌気処理で発生するメタンガスの利用により、処
理系外からのエネルギーを使用しない自足的処理システ
ムとすることができる。 （ホ）外部へ汚泥を出さない処理をすることができる。 （ヘ）高温処理槽と浸漬型膜分離活性汚泥法の曝気槽と
の組合わせにより厨芥処理装置を著しく小形化できる。 （ト）厨芥運搬カートの自動洗浄等により悪臭発生を防
止できる。
入が防止できるので、嫌気処理での消化速度の向上と消
化率の改善が図れる。 （ロ）厨芥処理における人手の介入が省略でき、厨芥処
理の自動化への寄与が期待できる。 （ハ）嵩張る非細胞性廃棄物も大幅に減容できるので、
厨芥処理システム全体として労力の軽減が図れる。 （ニ）嫌気処理で発生するメタンガスの利用により、処
理系外からのエネルギーを使用しない自足的処理システ
ムとすることができる。 （ホ）外部へ汚泥を出さない処理をすることができる。 （ヘ）高温処理槽と浸漬型膜分離活性汚泥法の曝気槽と
の組合わせにより厨芥処理装置を著しく小形化できる。 （ト）厨芥運搬カートの自動洗浄等により悪臭発生を防
止できる。
【図１】は、本発明の一実施例の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図２】は、高圧処理機の説明図である。
【図３】は、自足的生ごみ嫌気処理装置の説明図であ
る。
る。
【図４】は、浸漬型膜分離活性汚泥法の説明図である。
【図５】は、運搬カートの自動洗浄装置の説明図であ
る。
る。
【図６】は、微生物担体の斜視図及びその部品の分解斜
視図である。
視図である。
１…厨芥 1a…生ごみ ２…石臼式粉砕機 2a…粉砕機 ３…スラリー調整槽 ４…処理槽 ５…加熱器 ６…ガスホルダー ８…消化液 9a、9b…弁 10…除害装置 11…原水 12…処理水 13…希釈水 14…曝気槽 15…曝気装置 16…空気 17…沈澱槽 18…処理水槽 20…粗粉砕部 25…運搬カート 26…反転手段 27…案内レール 28…洗浄手段 29…返送汚泥 30…微粉砕部 33…濾過膜 35…担体 36…中空筒体 37…多孔質周壁 38…枠体 40…高圧処理機 41…筒体 42…取入口 42a… ホッパー 43…排出口 44…第１ピストン 44a…加圧手段 44b…封止リング 45…第２ピストン 45a…加圧手段 45b…封止リング 46…微小間隙 47…液出口 48…払出ピストン 49…異物受け。
フロントページの続き (72)発明者 横田 長雄 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 佐藤 進 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社 技術研究所内 (72)発明者 多田羅 昌浩 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社 技術研究所内 (72)発明者 田中 俊樹 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−23337（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−75742（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−280436（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−128663（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−222937（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−80435（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−232192（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−222994（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−227526（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−194946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−34800（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−117803（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−15868（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−9000（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−73504（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−125093（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 B02C 1/00 B09B 5/00 C02F 11/04
Claims (9)
- 【請求項１】長さ方向中間部位に液出口を穿ち該液出口
の片側及び反対側に取入口及び払出口を穿った筒体、前
記片側から筒体へ嵌入し前記取入口を開閉するように移
動する封止リング付き第１ピストン、前記反対側から筒
体内壁との間に0.4乃至0.7mmの微小間隙を保ちつつ筒体
へ嵌入し前記払出口を開閉するように移動する封止リン
グ付き第２ピストン、前記第１及び第２ピストンに対す
る加圧手段、前記液出口に連通する微粉砕機、並びに前
記微粉砕機の出口に連通する嫌気処理槽を備え、前記取
入口を跨いで離隔した前記両ピストンの間に非細胞性廃
棄物が混入することのある厨芥を前記取入口から投入
し、前記取入口と液出口との間の部位で前記両ピストン
により厨芥に高圧を印加して細胞性成分を粉砕ペースト
とし且つ該粉砕ペーストを前記微小間隙及び液出口を介
して前記微粉砕機へ押し出し、前記微粉砕機により前記
粉砕ペースト中の固形物を前記嫌気処理に適する大きさ
に微細化して前記処理槽へ送出し、前記粉砕ペースト送
出後に前記第２ピストンを後退させて厨芥の残滓及び非
細胞性廃棄物を前記払出口へ送出してなる高圧粉砕式厨
芥処理システム。 - 【請求項２】請求項１の処理システムにおいて、前記微
粉砕機を、相対移動する一対の無気孔砥石の対向面間で
前記粉砕ペーストを擦り潰す石臼式粉砕機としてなる高
圧粉砕式厨芥処理システム。 - 【請求項３】請求項１又は２の処理システムにおいて、
前記嫌気処理槽に加熱器と該処理槽及び加熱器に連通す
るガスホルダーとを設け、前記処理槽内での嫌気性微生
物による分解処理時に生ずる可燃性ガスを前記ガスホル
ダーを介して加熱器に導き燃焼させることにより前記処
理槽を50〜60℃に加熱してなる高圧粉砕式厨芥処理シス
テム。 - 【請求項４】請求項１から３の何れかの処理システムに
おいて、前記嫌気処理槽の消化液の吐出口に連通させて
曝気槽を設け、前記曝気槽において前記消化液を曝気処
理した処理水の一部を前記厨芥のスラリー化用希釈水と
して前記筒体の取入口へ戻し、前記処理槽及び／又は曝
気槽の汚泥を前記筒体の取入口へ返送してなる高圧粉砕
式厨芥処理システム。 - 【請求項５】請求項４の処理システムにおいて、前記曝
気槽に複数枚の濾過膜を平行に浸漬してなる高圧粉砕式
厨芥処理システム。 - 【請求項６】請求項５の処理システムにおいて、前記複
数枚の濾過膜を垂直に平行配置した多孔質有機系の精密
濾過膜としてなる高圧粉砕式厨芥処理システム。 - 【請求項７】請求項１から６の何れかの処理システムに
おいて、前記微粉砕機の出口と前記嫌気処理槽との間に
スラリー調整槽を設け、前記処理槽の分解処理時間中に
おける前記粉砕ペーストを前記スラリー調整槽に貯め、
前記スラリー調整槽のスラリーを前記処理槽でバッチ処
理してなる高圧粉砕式厨芥処理システム。 - 【請求項８】請求項１から７の何れかの処理システムに
おいて、厨芥を受入れる運搬カート、該運搬カートを前
記筒体の取入口に連通する投入位置で正立姿勢から反転
させ且つ厨芥投入後に正立姿勢に復帰させる反転手段、
及び反転中の前記運搬カート内へ水を噴射して洗浄した
のち前記取入口へ落下させる洗浄手段を設けてなる高圧
粉砕式厨芥処理システム。 - 【請求項９】請求項１から８の何れかの処理システムに
おいて、前記嫌気処理槽に、中空筒状のガラス繊維布製
周壁を枠体で補強したガラス繊維製担体の複数個をその
中空部が鉛直となる如く積み重ねて設け、嫌気性微生物
を前記複数個のガラス繊維製担体に担持させてなる高圧
粉砕式厨芥処理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30680796A JP3169172B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 高圧粉砕式厨芥処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30680796A JP3169172B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 高圧粉砕式厨芥処理システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10137730A JPH10137730A (ja) | 1998-05-26 |
| JP3169172B2 true JP3169172B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=17961506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30680796A Expired - Fee Related JP3169172B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 高圧粉砕式厨芥処理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169172B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3424113B2 (ja) * | 1996-12-02 | 2003-07-07 | 油研工業株式会社 | 生ゴミ処理装置 |
| JPH1190402A (ja) * | 1997-09-25 | 1999-04-06 | Unitika Ltd | 有機性廃棄物の処理方法 |
| JP4785103B2 (ja) * | 2000-10-18 | 2011-10-05 | 油研工業株式会社 | 生ゴミ処理装置及び方法 |
| JP2008036560A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | メタン発酵処理方法 |
| JP6524145B2 (ja) * | 2017-06-19 | 2019-06-05 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | メタン発酵好適物の移送方法 |
| CN116765094B (zh) * | 2023-05-25 | 2024-04-26 | 龙基能源集团有限公司 | 有机固体废弃物资源利用方法和装置 |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP30680796A patent/JP3169172B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10137730A (ja) | 1998-05-26 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |